13. 提升题 如图8甲所示,水平地面上一个物体受到方向不变的水平推力$ F $的作用,$ F $的大小与时间$ t $的关系和物体的运动速度$ v $与时间$ t $的关系如图8乙所示。求:
(1)物体在第$ 1\ \mathrm{s} $时所受的摩擦力的大小;
(2)物体在$ 4∼ 6\ \mathrm{s} $内所受的摩擦力的大小;
(3)物体在第$ 3\ \mathrm{s} $时所受的摩擦力的大小。

(1)物体在第$ 1\ \mathrm{s} $时所受的摩擦力的大小;
(2)物体在$ 4∼ 6\ \mathrm{s} $内所受的摩擦力的大小;
(3)物体在第$ 3\ \mathrm{s} $时所受的摩擦力的大小。
答案
(1)2N;(2)4N;(3)4N。
解析
(1)由v-t图像知,0~2s物体静止,根据二力平衡,摩擦力f=F=2N。
(2)4~6s物体匀速运动,根据二力平衡,摩擦力f=F=4N。
(3)2~4s物体加速运动,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,此时摩擦力等于匀速时的滑动摩擦力,即f=4N。
(2)4~6s物体匀速运动,根据二力平衡,摩擦力f=F=4N。
(3)2~4s物体加速运动,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,此时摩擦力等于匀速时的滑动摩擦力,即f=4N。
14. 图9所示的是小华所在的物理学习小组探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验。

(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据
(2)观察图甲和图乙,发现弹簧测力计的示数$ F_{1} < F_{2} $,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,
(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示。实验时,在托盘中放入一定数量的砝码,使木块做匀速直线运动;接着,测出托盘和砝码的质量,便能计算得出滑动摩擦力的大小。(滑轮的摩擦不计)
①实际操作中,该同学未能成功测出滑动摩擦力,原因可能是
②虽然实验失败了,但是该同学从失败中也验证了二力平衡的条件之一,即需要满足两个力
③为了继续探究二力平衡的条件,该同学在木块左侧也对称地安装上相同的挂钩、细线、滑轮、托盘和相同数量的砝码,并将木块扭转一定角度后放手观察。这是为了探究
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据
二力平衡
的条件,得出滑动摩擦力与拉力大小相等。(2)观察图甲和图乙,发现弹簧测力计的示数$ F_{1} < F_{2} $,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,
压力
越大,滑动摩擦力越大。观察图甲和图丙,发现弹簧测力计的示数$ F_{1} < F_{3} $,由此可知:压力一定时,接触面越粗糙
,滑动摩擦力越大。(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示。实验时,在托盘中放入一定数量的砝码,使木块做匀速直线运动;接着,测出托盘和砝码的质量,便能计算得出滑动摩擦力的大小。(滑轮的摩擦不计)
①实际操作中,该同学未能成功测出滑动摩擦力,原因可能是
很难控制木块做匀速直线运动
。②虽然实验失败了,但是该同学从失败中也验证了二力平衡的条件之一,即需要满足两个力
大小相等
。③为了继续探究二力平衡的条件,该同学在木块左侧也对称地安装上相同的挂钩、细线、滑轮、托盘和相同数量的砝码,并将木块扭转一定角度后放手观察。这是为了探究
二力平衡时两个力是否作用在同一直线上
。答案
(1) 二力平衡
(2) 压力;粗糙
(3) ① 很难控制木块做匀速直线运动
② 大小相等
③ 二力平衡时两个力是否作用在同一直线上
(2) 压力;粗糙
(3) ① 很难控制木块做匀速直线运动
② 大小相等
③ 二力平衡时两个力是否作用在同一直线上
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